基于多波束阵列天线的目标快速捕获方法

航天器在高动态下,需要宽波束来保证目标角度捕获概率,但目标的微弱信号需要高增益、窄波束的天线去接收,随之而来的是对高动态微弱信号目标的快速捕获问题。针对该问题,提出了基于多波束阵列天线的目标快速捕获的方法。它既可以采用多波束解决宽视场覆盖问题,又可以兼顾波束的高增益特性,通过研究多波束快速扫描、多通道能量检测等关键技术解决了低信噪比下的高动态信号检测和角度捕获跟踪。仿真结果表明,该方法可以完成对高动态、弱信号目标的快速捕获。     

无线噪声干扰下微弱通信信号捕获方法研究

在无线噪声干扰下通信信号的信噪比较低,难以实现对微弱通信信号的准确捕获,通信信号的检测性能较低,传统方法采用高阶谱检测方法进行噪声干扰下的微弱通信信号捕获,随着噪声干扰强度的增大,检测性能不好。提出一种基于微弱通信信号空间波达信号特征参量估计的无线噪声干扰下微弱通信信号捕获方法。首先进行了无线噪声干扰下微弱通信号的信号模型构建和通信信道分析,设计自适应匹配滤波器进行噪声干扰抑制,对滤波信号进行空间波达信号特征参量估计,实现对无线噪声干扰下微弱通信信号的准确捕获和检测,实现算法改进。仿真结果表明,采用该方法进行无线噪声干扰下微弱通信信号捕获的检测性能较好,对虚警干扰的抑制能力较高,提高对微弱信号的准确检测概率,展示了优越性能。     

基于零差检测的LFMCW激光雷达系统研究

通过对LFMCW激光雷达原理的分析,基于零差检测设计了一个LFMCW激光雷达系统。并通过仿真软件OptiSystem中对该系统进行了仿真。通过系统仿真可以证明,使用该检测方式的LFMCW激光雷达,在系统结构大幅简化的基础上,对于微弱的激光雷达回波信号仍具有较佳的探测灵敏度。     

一种门限实时自适应的小目标跟踪处理方法

分析了跟踪雷达在对小目标检测和跟踪时采用中心门限固定方法存在的缺陷,提出了一种中心门限实时自适应变化的小目标跟踪处理方法,该方法能够有效地消除目标背景杂波强度起伏较大时对小目标捕获和跟踪的影响,提高了复杂的杂波背景下对掠海小目标的快速捕获和稳定跟踪能力.     

激光雷达光电传感器信号检测能力分析

本文详细分析了激光雷达的噪声特性,着重讨论了搜索捕获期间静电析象管及光电倍增管的检测能力,并推导出激光雷达方程。     

基于非合作捷变频雷达的微弱目标检测算法

目前,频率捷变技术广泛应用在雷达系统设计上,用来提高抗干扰能力和检测概率,这使得回波信号的相参性难以保证。同时,增加积累时间的方法通常用于提高雷达对微弱目标的检测能力,但是长时间积累容易引起距离走动。以上因素导致了回波信号的能量无法得到有效积累。提出的一种基于非合作捷变频雷达的微弱目标检测算法,能够有效解决捷变频回波信号长时间积累时出现的相位抖动问题,从而实现相参积累。仿真实验证明了该方法对于微弱目标检测的有效性。     

激光雷达合作目标设计及其在空间交会对接中的应用

激光雷达合作目标是激光交会对接雷达测量系统重要组成部分。针对激光交会对接雷达系统测量需求,首次采用远近场双合作目标设计方式,实现对激光信号原路返回,用于目标飞行器在远场时快速搜索捕获,近场时精确测量。对于远场合作目标采用了多维阵列构型,通过仿真分析,在有效视场90105范围内最小有效反射面积不低于100 cm2,保证了对激光信号反射能力和目标捕获能力。所设计的激光雷达合作目标满足了激光交会对接雷达系统应用要求。     

基于代价参考粒子滤波的存在概率检测算法

为提高统计特性未知情况下对非线性微弱动目标的检测能力,本文提出一种基于代价参考粒子滤波的检测前跟踪算法.首先在代价参考粒子滤波的状态向量中增加模拟目标存在状态的离散变量,并在离散变量的转移过程中引入相关系数判决机制;其次,利用代价参考粒子滤波的输出估计存在概率;最后,基于存在概率构造检验统计量.当检验统计量大于给定门限时宣布目标出现.天波雷达目标检测的仿真表明,当系统的统计特性已知时,该方法的检测性能与基于传统粒子滤波的似然比检测、存在概率检测等相当;当统计特性未知时,该方法的检测性能比传统方法提高了2dB以上.本方法可用于复杂背景下的监测系统,如雷达、声呐等.     

随机共振在生命信号检测中的应用

针对生命探测雷达的信号处理部分对于强噪声背景下微弱生命信号探测不能满足在线实时性的需要,提出了一种新的综合运用传统自相关检测和随机共振模型的微弱生命信号检测新方法。该方法前期首先利用自相关检测方法初步去噪,再利用双层级联形式的随机共振方法提取微弱信号,在每一层随机共振处理中采用频域压缩的思路使信号满足绝热小参数条件。仿真分析表明,该方法使得微弱生命信号检测的门限值得到极大的提高。     

空间光通信光电目标快速捕获系统设计

提出采用GPS辅助APT系统完成目标捕获,并建立目标快速捕获系统,系统以Cortex-M3单片机为控制核心,采用GPS进行目标快速定位,搭配水平和俯仰基准传感器,利用GSM网进行无线传输。采用该系统进行了固定点以及模拟仿真目标的捕获实验,结果表明:对于固定点捕获,捕获概率为100%,同时也降低了捕获时间。     

IRST牵引机载预警雷达的探测效能评估与仿真

为定量分析和评估机载红外搜索跟踪系统（IRST）牵引探测模式对雷达探测效能的影响,以雷达探测效能概率作为评估指标,模拟IRST牵引雷达探测的过程,建立基于多波位搜索的牵引成功概率模型,确定满足一定牵引成功概率下的雷达搜索范围,并根据特定的目标特性推导雷达探测效能概率表达式。仿真结果表明,该模式利用红外的高精度角度信息进行牵引,极大缩小了雷达的搜索区域和搜索时间,加快雷达对目标的截获过程,并利用波束驻留时间的增加提高了雷达的发现概率,提升了雷达的探测效能。     

激光制导武器目标光斑检测系统设计与实现

为了实现激光制导武器目标光斑检测系统对远距离的来袭激光光斑的捕获与定位,采用机器视觉检测技术设计并实现全数字化、实时、高精度的激光检测系统。系统针对CMOS探测器采集到的激光光斑图像,采用硬件实现改进的快速二维中值滤波算法进行图像滤波处理,最大类间方差算法进行灰度图像阈值分割,灰度重心法进行中心提取,实现了精确中心定位。实验验证和误差分析表明,该系统具有很强的抗干扰性及精确的坐标定位,坐标误差在1mm以内。     

分布式雷达探测巡航导弹的信号融合研究

巡航导弹作为一种重要的精确攻击武器,在作战中有着很强的摧毁能力,从空间位置信号融合角度提出了分布式雷达探测巡航导弹的方法.通过分析分布式雷达信号融合的意义和巡航导弹的目标特性,给出了分布式雷达在探测巡航导弹的优越性能,相对于多站雷达组网的数据融合(点迹、航迹融合),分布式雷达信号级融合的思想,扩大了信息容量,大大提高了巡航导弹的检测概率,在现代作战中有着广泛的应用前景.     

单舰舰载雷达发现概率定量算法及功能模拟

未来海战中,水面舰艇编队所面临的最大威胁主要来自空中.如何提高单舰防空作战效能,舰载雷达发现目标的效率是衡量总体效能的一个重要指标.首先从雷达作用距离方程出发,分析和求取了在有源和无源干扰下单个脉冲的信干比,在此基础上引出了Swerling公式计算其发现概率的方法,并用功能模拟框图进一步明确了求取单舰发现概率的步骤,最后通过计算机仿真得到了舰载雷达对某个目标在干扰情况下的发现概率.     

GNSS中基于唐检测改进的N中取M检测算法

在全球卫星导航系统(GNSS)中,传统N中取M检测算法由于检测次数固定不变,使得捕获时间变长,而信号强度较强时并不需要执行完所有的检测次数。提出一种改进的N中取M检测算法,借用唐检测的思想即N次中只要有M次检测到信号就可以判定信号存在而跳出检测。仿真结果表明:当信号强度较弱为-135dB时,N中取M的平均检测次数为8,改进算法的平均检测次数为7.369 4;信号强度较强为-131dB时,N中取M平均检测次数为8,改进算法的平均检测次数为5.223 4。因此改进算法可以提高捕获速度尤其是在一些信号强度较强的环境下,同时改进算法的检测概率与虚警概率跟N中取M算法一致。     

激光侦察告警设备作用距离仿真

提出了考虑探测概率曲线的激光告警设备作用距离的仿真方法.结合激光告警设备的探测概率曲线和大气湍流作用下的点光强起伏的概率分布,仿真得到激光单脉冲能量为10~(-5)J时,中等湍流强度(C_n~2=10~(-14) m~(-2/3))下激光告警设备的作用距离约为6.5km.实验结果证明这一方法是可行的.这一仿真解决了小孔径激光告警设备的作用距离外场评估费时费力的难题,为小孔径激光告警设备作用距离的评估提供了参考.     

水下微弱目标双通道激光探测方法研究

在舰船尾流、渔网等微弱目标探测方面,由于目标对探测激光反射回波微弱以及水体背景的强干扰,导致激光探测系统的探测距离近、探测视场小及目标检测能力弱。论文针对近岸浑浊水体激光探测回波信噪比低、目标探测距离近问题,基于积分雷达方程,针对舰船尾流、渔网等微弱目标,仿真研究了激光接收天线长度,轴距对接收能量的影响,设计了激光发射、接收非同轴探测方案,并进行舰船尾流、渔网等目标探测实验,实验结果表明:通过双通道光学接收系统的空间合成,可抑制近程水体强散射的干扰,可实现对激光探测系统大视场接收、光电探测器高灵敏度接收、目标远距离探测的匹配。论文研究成果可为水下激光探测技术工程化提供支持。     

基于Geiger-mode APD的激光雷达性能分析

针对基于盖革模式雪崩光电二极管(Gm-APD)阵列的激光雷达,提出一种分析其探测性能的方法.以分析单个Gm-APD像元产生的初始光电子和暗计数噪声为基础,对Gm-APD像元的探测概率、虚警概率和漏警概率进行研究,并进一步提出一种多脉冲阚值探测法,并对其探测概率、虚警概率进行了研究和仿真.结果表明,对2～10 km外的目...     

基于稀疏表示的杂波建模和微弱运动目标探测

雷达回波中,微弱运动目标会被强杂波掩盖,造成目标探测困难。文中提出基于匹配追踪稀疏表示方法的雷达微弱运动目标探测算法,采用训练的过完备字典线性组合对杂波进行建模并解决稀疏表示问题,提高了杂波建模的准确性,利用杂波模型抑制杂波,可以从杂波背景中有效地探测微弱目标。仿真结果表明:文中提出的算法优于传统的目标探测方 法,可以提高杂波抑制和微弱运动目标探测性能。     

高频雷达在射频干扰下的目标探测研究

基于射频干扰一直是困扰高频雷达尤其是小口径阵列雷达的难题 ,分析了射频干扰的距离 多普勒谱和空间谱的形式 ,提出了一种结合射频干扰检测的运动目标检测方法。应用该方法在没有进行射频干扰抑制时仍能有效地检测出被干扰淹没的目标信号 ,大大提高了高频雷达在射频干扰下目标检测的适应能力